Мікросхема КР1182ПМ1 – фазовий регулятор потужності. Довідкові дані

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Мікросхема КР1182ПМ1 – фазовий регулятор потужності. Довідкові дані

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Довідкові матеріали

Коментарі до статті

Мікросхеми КР1182ПМ1 – ще одне рішення задачі регулювання потужності високовольтних потужних навантажень. Мікросхеми можна застосовувати для плавного включення та вимикання електричних ламп розжарювання та зміни яскравості світіння, для керування більш потужними напівпровідниковими перемикаючими приладами, для регулювання частоти обертання електричних двигунів. Прилади виготовлені за епітаксією з ізоляцією діелектриком.

З особливостей регулятора слід відзначити його здатність обмежувати потужність навантаження при досягненні гранично допустимої температури корпусу приладу.

Регулятор КР1182ПМ1 оформлений у пластмасовому корпусі загальноєвропейської конструкції POWEP-DIP (12+4). Це шістнадцятививідний корпус (рис. 1) з метричним кроком висновків, у якого висновки 4, 5 і 12, 13 залишені вільними. Механічно та електрично ці висновки об'єднані та призначені для відведення тепла від кристала. Крім цих, не використані висновки 1, 2, 7, 8. Маса приладу - не більше 1,5 г.

Мікросхема КР1182ПМ1 – фазовий регулятор потужності

На ранніх стадіях освоєння мікросхеми у виробництві її випускали в безкорпусному варіанті та широко поширеному європейському корпусі DIP16.

На рис. 2 показана принципова схема регулятора та типова схема його включення. Мікросхема складається з двох тріністорів, зібраних кожен за схемою транзисторного аналога тріністора (VT1, VT2 і VT3, VT4) і включених зустрічно-паралельно, і вузла управління (VT5-VT17). Вихід вузла управління пов'язаний з керуючими висновками тріністорів роздільними діодами VD6, VD7.

Мікросхема КР1182ПМ1 – фазовий регулятор потужності

Вузол управління живиться від діодного моста, підключеного за змінною напругою до мережевих висновків 14, 15 та 10, 11 мікросхеми. Конфігурація мосту дещо відрізняється від традиційної (рис. 3). Резистори R3 і R6 відіграють роль баластових.

Мікросхема КР1182ПМ1 – фазовий регулятор потужності

Зовнішні конденсатори С1, С2 забезпечують необхідну затримку включення тріністорів на кожній напівхвилі напруги мережі щодо моменту його переходу через "нуль". Ці конденсатори також не дозволяють триністорам відкриватись у момент подачі напруги мережі.

Вузол управління, у свою чергу, складається зі стабілізованого джерела живлення на транзисторах VT7-VT9, генератора струму на транзисторах VT11, VT12, який заряджає зовнішній конденсатор C3, що задає час, перетворювача напруга-струм на транзисторах VT13-VT15 і " . На транзисторі VT16 та резисторах R17, R10 зібрано пристрій теплового захисту мікросхеми.

На рис. 2 як приклад показана схема зовнішнього ланцюга управління - елементи C3, R1, SB1 - для використання регулятора у пристрої плавного включення та вимикання освітлювальної лампи EL1. Регулятор потужності працює в такий спосіб. При подачі напруги мережі триністори VT1, VT2 і VT3, VT4 закриті. На вузол управління від джерела живлення надходить напруга живлення 6,3 і він виробляє деякий вихідний струм Iвых (струм колектора транзистора VT17).

Припустимо, що зараз на об'єднаних висновках 14, 15 позитивне напруга мережі, але в 10, 11 - негативне. Вихідним струмом вузла управління мікросхеми через діод VD7 буде заряджатися затримуючий конденсатор С2. Через деякий час напруга на цьому конденсаторі збільшиться до рівня, коли відкриється триністор VT1, VT2.

З цього моменту і до кінця напівперіоду через навантаження - лампу EL1 - протікатиме струм, а випрямний міст, що живить вузол управління, виявиться шунтованим відкритим триністором. Конденсатор С1 залишається розрядженим.

Після зміни полярності напруги мережі починається зарядка конденсатора С1 і з такою ж затримкою відкриється триністор VT3, VT4. Конденсатор С2 протягом цього напівперіод швидко розрядиться через резистор R1 і транзистор VT5.

На рис. 4 зображені часові діаграми напруги на конденсаторах С1 та С2. Суцільними лініями показані вище описані процеси, що відповідають деякому проміжному значенню вихідного струму вузла управління. Видно, що відкриття триністорів відбувається при напрузі на конденсаторах С1, С2, що дорівнює 0,7 В. Форма напруги на навантаженні показана на рис. 4,г.

Мікросхема КР1182ПМ1 – фазовий регулятор потужності

Затримка включення триністорів в секундах щодо початку напівперіоду дорівнює tзад = 0,7С2/Iвих, де 0,7 - порогова напруга відкривання триністорів; С2=С1 - ємність конденсаторів, що затримують (у мікрофарадах); Iвих – вихідний струм (у мікроамперах) вузла управління.

Якщо змінювати вихідний струм вузла управління, змінюватиметься затримка включення тріністорів у кожному напівперіоді мережевої напруги, а значить, і потужність, що виділяється в навантаженні. На рис. 4 це показано жирними штриховими лініями. При мінімальному значенні вихідного струму Iвих min затримка має перевищувати половину періоду.

У перші кілька напівперіодів після подачі на регулятор (рис. 2) мережевої напруги розряджений часзадає конденсатор C3 замикає висновки 3 і 6 мікросхеми подібно до дротяної перемички, тому вихідний струм Iвих = Iвих min. Однак, оскільки генератор струму на транзисторах VT11, VT12, резисторі R8 і діоді VD8 забезпечує стабільний струм через висновок 6, конденсатор C3 плавно заряджається.

Це призводить до збільшення напруги на базі транзистора VT14, через що транзистор VT15 починає відкриватися. В результаті вихідний струм вузла управління збільшується, затримка включення триністорів у кожному наступному напівперіод зменшується - яскравість свічення лампи EL1 плавно збільшується від нуля до максимуму.

Якщо замкнути контакти вимикача SB1, конденсатор C3 буде розряджатися через резистор R1, а яскравість лампи - зменшуватися до повного згасання. Струм розрядки конденсатора повинен бути більшим за струм його зарядки з боку виведення 6 мікросхеми.

Основні технічні характеристики при Токр.ср = 25 ° С

Споживаний струм, мА, не більше, при комутованій напрузі 400 В і напрузі входу, що управляє (вив. 6) нульовому 6 В	2 5
Напруга насичення відкритого триністора, не більше, при струмі навантаження 0,5 А	2
Вхідний струм струму управляючого входу, мкА, при нульовій напрузі на ньому і коммутируемом напрузі 100 В	40 ... 150
Вихідний струм вузла управління триністором, мА, при комутованій напрузі 100 В і напрузі входу, що управляє нульовим, не більше 3 В 6 В	0,2 0,15...0,9 0,4...1,2
Струм витоку управляючого входу, мкА, не більше, при напрузі на ньому 6 В і нульовій напрузі, що комутується	30
Частота напруги, Гц	40 ... 70
Тепловий опір, °С/Вт, не більше кристал-тепловідвідні висновки кристал-довкілля	14 80
Робочий інтервал температури навколишнього середовища, °С	-40 ... + 70
Температура зберігання, ° С	-55 ... + 150

Гранично-експлуатаційні значення

Напруга мережі (діюче значення),	80 ... 276
Найбільший струм навантаження, А	1,2
Найбільша потужність навантаження, Вт	150
Потужність, що розсіюється, Вт, не більше, при температурі тепловідвідних висновків 90°С навколишнього середовища 70°С	4 1
Найбільша напруга статичної електрики,	500

Відсутність активного закривання триністорів мікросхеми дозволяє використовувати її для регулювання потужності індуктивного навантаження, оскільки після переходу фази напруги через "нуль" відповідний триністор залишиться відкритим до повного припинення струму через навантаження.

Щоб забезпечити нормальну роботу регулятора потужності, необхідно визначити мінімальний і максимальний вихідний струм вузла управління мікросхеми. Так, для затримки відкривання триністорів на 10 мс при ємності С1=С2=1 мкФ і пороговій напругі, що відкриває 0,7 В згадана формула дає значення мінімального вихідного струму близько 70 мкА.

Мікросхема КР1182ПМ1 – фазовий регулятор потужності

На рис. 5-9 представлені основні графічні залежності експлуатаційних характеристик мікросхем серії КР1182ПМ1. Залежність напруги насичення тріністорів мікросхеми від струму навантаження зображена на рис. 5; на цьому та інших малюнках заштриховано зону технологічного розкиду. На рис. 6 і 7 показані залежності споживаного струму і струму управління триністорами від напруги на вході керуючого мікросхеми (вив. 6).
Мал. 8 показує, як залежить споживаний мікросхемою струм від значення напруги, що комутується, а на рис. 9 зображені температурні характеристики напруги насичення триністорів та струму керування ними.

Основна схема включення регулятора КР1182ПМ1 представлена на рис. 2. При розімкнених контактах вимикача SB1 подачею напруги в мережі лампа EL1 плавно включається, після розмикання - плавно гасне.

Змінюючи ємність часзадаючого конденсатора C3 від 20 до 100 мкФ, можна змінювати час включення від десятих часток секунди (зорово плавність непомітна, але нитка лампи буде захищена від надміру великого кидка струму) до 1...2 с. Час вимкнення встановлюють добіркою резистора R1 в межах від 47 Ом до кількох кілоом.

На рис. 10 показано схему ручного регулятора потужності лампи розжарювання, електропаяльника або частоти обертання побутового вентилятора. Тут мережевий вимикач SA1 бажано поєднати з регулятором рівня потужності - резистором R1, причому контакти SA1 повинні розмикатися після установки резистора двигуна R1 в положення мінімального опору, що відповідає вимкненню навантаження. У цьому положенні слід і вмикати регулятор у мережу.

Мікросхеми КР1182ПМ1 допускають паралельне включення двох та більше приладів. Це дозволяє збільшити вихідну потужність регулятора. Так, пристрій схема якого зображена на рис. 11 може працювати з навантаженням Rн потужністю до 300 Вт. Число навісних елементів при паралельному включенні мікросхем залишається незмінним.

Легко бачити, що триністори обох регуляторів DA1 і DA2 відкриваються напругою, що формується мікросхемою DA2. Керуючі висновки 6 та 3 всіх додаткових регуляторів замикають.

При значній потужності навантаження може виявитися, що конструкція вимикача SA1, поєднаного з регулювальним резистором R1, не розрахована настільки великий струм. В цьому випадку доведеться дещо змінити схему, перенісши вимикач регулятора в ланцюг управління, як зображено на рис. 11 штриховими лініями.

Мікросхема КР1182ПМ1 – фазовий регулятор потужності

Зауважимо, що у новому схемному варіанті регулятор вимкнений, коли контакти SA1 замкнуті (а чи не розімкнуті, як у вихідному). Вмикати такий регулятор у мережу необхідно при замкнутих контактах SA1 та в положенні мінімального опору регулювального резистора R1. Перед вимкненням навантаження бажано зменшити до мінімуму потужність на ній, встановивши двигун резистора R1 у верхнє за схемою положення.

Рішучого збільшення потужності навантаження (до 1 кВт) можна досягти введенням у регулятор потужного дискретного симістора VS1 (рис. 12).

Мікросхема КР1182ПМ1 – фазовий регулятор потужності

При використанні регулятора КР1182ПМ1 для керування яскравістю ламп розжарювання необхідно пам'ятати, що опір холодної спіралі лампи майже в 10 разів менше розпаленої. Через це амплітудне значення струму в момент включення мережної лампи потужністю 150 Вт може досягати 10 А. Конструкція мікросхеми допускає такий струм протягом лише одиниць мікросекунд, тоді як розігрів спіралі триває кілька напівперіодів напруги.

При рекомендованих номіналах зовнішнього ланцюга управління розжарювання для плавного включення та вимикання лампи розжарювання (див. рис. 2) струм через лампу потужністю 150 Вт за весь процес її включення не перевищує 2...2,5 А.

Автор: А.Неміч, м.Брянськ

Дивіться інші статті розділу Довідкові матеріали.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Штучна шкіра для емуляції дотиків 15.04.2024

У світі сучасних технологій, де віддаленість стає дедалі більш повсякденною, збереження зв'язку й почуття близькості грають значної ролі. Нещодавні розробки німецьких учених із Саарського університету в галузі штучної шкіри становлять нову еру у віртуальних взаємодіях. Німецькі дослідники з університету Саарського розробили ультратонкі плівки, які можуть передавати відчуття дотику на відстані. Ця передова технологія надає нові можливості для віртуального спілкування, особливо для тих, хто виявився далеко від своїх близьких. Ультратонкі плівки, розроблені дослідниками, товщиною всього 50 мікрометрів, можуть бути інтегровані в текстильні вироби та носитися як друга шкіра. Ці плівки діють як датчики, що розпізнають тактильні сигнали від мами чи тата, і як виконавчі механізми, що передають ці рухи дитині. Дотики батьків до тканини активують датчики, які реагують на тиск та деформують ультратонку плівку. Ця ...>>

Котячий унітаз Petgugu Global 15.04.2024

Турбота про домашніх тварин часто може бути викликом, особливо коли йдеться про підтримку чистоти в будинку. Представлено нове цікаве рішення стартапу Petgugu Global, яке полегшить життя власникам кішок та допоможе їм тримати свій будинок в ідеальній чистоті та порядку. Стартап Petgugu Global представив унікальний котячий унітаз, здатний автоматично змивати фекалії, забезпечуючи чистоту та свіжість у вашому будинку. Цей інноваційний пристрій оснащений різними розумними датчиками, які стежать за активністю вашого вихованця в туалеті та активуються для автоматичного очищення після його використання. Пристрій підключається до каналізаційної системи та забезпечує ефективне видалення відходів без необхідності втручання з боку власника. Крім того, унітаз має великий обсяг сховища, що змивається, що робить його ідеальним для домашніх, де живуть кілька кішок. Котячий унітаз Petgugu розроблений для використання з водорозчинними наповнювачами та пропонує ряд додаткових матеріалів. ...>>

Привабливість дбайливих чоловіків 14.04.2024

Стереотип про те, що жінки віддають перевагу "поганим хлопцям", довгий час був широко поширений. Однак нещодавні дослідження, проведені британськими вченими з Університету Монаша, пропонують новий погляд на це питання. Вони розглянули, як жінки реагують на емоційну відповідальність та готовність допомагати іншим у чоловіків. Результати дослідження можуть змінити наше уявлення, що робить чоловіків привабливими в очах жінок. Дослідження, проведене вченими з Університету Монаша, призводить до нових висновків щодо привабливості чоловіків для жінок. В рамках експерименту жінкам показували фотографії чоловіків з короткими історіями про їхню поведінку в різних ситуаціях, включаючи їхню реакцію на зіткнення з бездомною людиною. Деякі з чоловіків ігнорували безпритульного, тоді як інші надавали йому допомогу, наприклад, купуючи їжу. Дослідження показало, що чоловіки, які виявляють співчуття і доброту, виявилися більш привабливими для жінок порівняно з т ...>>

Випадкова новина з Архіву

Оптично ізольовані підсилювачі FOD2742 12.04.2003

Компанія FAIRCHILD SEMICONDUCTOR випустила оптично ізольовані підсилювачі FOD2742 з допуском до 0,5%.

При напрузі живлення 2,5 мають напругу ізоляції до 2,5 кВ. Випускаються у корпусах SOIC-8.

Інші цікаві новини:

▪ Телескоп SPHEREx

▪ Альтернатива золоту у мікросхемах

▪ Найбільший динозавр Європи

▪ Проекти космічних сміттєвозів

▪ Плюс 14 років до віку курця

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Довідник електрика. Добірка статей

▪ стаття Вітторіо Альфієрі. Знамениті афоризми

▪ стаття Де можна з'їсти стейк, приготовлений над жерлом вулкана, що діє? Детальна відповідь

▪ стаття Експлуатація сушуарів у перукарнях. Типова інструкція з охорони праці